具有集成感测部件的过滤器元件的制作方法

1.本公开涉及一种包括传感器部件的过滤器元件。特别地，过滤器元件包括反应性纤维，所述反应性纤维使得能够进行过滤器状态检测以确定是否需要替换过滤器。


背景技术：

2.数种类型的空气清洁装置具有过滤空气和检测过滤器状态的功能。这些类型的装置中的许多包括各种传感器，所述传感器配置成收集关于过滤器元件或整个系统的数据。例如，一些颗粒过滤系统包括测量跨越过滤器元件的压差的压力传感器。随着颗粒在过滤器元件中累积，压差增大，直到需要替换过滤器元件的时刻。已知包括传感器的一些其它过滤系统，所述传感器可使用处理电路识别空气中的颗粒或化学物质的类型。
3.一些过滤系统包括计时器，当预计达到替换过滤器元件的时间时，该计时器会提醒用户。计时器可由制造商设置，例如设置与特定过滤器元件的平均预期寿命相关的时间段。
4.一个已知的公开申请，美国专利公开号us2019262750，公开了一种系统，其中电极附接到过滤器组件，并且传感器用于测量电极之间的空间的电特征。电特征取决于已在过滤器上累积的颗粒量。该系统可基于过滤器上的颗粒累积来提示用户清洁或替换过滤器组件。
5.另一个公开申请，国际专利申请号wo2000004377，教导了用于定量和定性地确定由基质从水流或气流吸收或吸附的物质的传感器。传感器可为过滤器的一部分。基质由半导体材料、活性炭或半导体材料和活性炭两者的纤维、织造、毡制或缠结丝网制成，当从外部电路通电时其能够电阻加热。当传感器集成在过滤器元件中时，优选的是，过滤器元件的材料与传感器的材料相同。还公开了一种用于通过在从吸收剂基质定时热解吸期间监测诸如导电性、电容和温度的特性来对污染物种类进行识别和定量的方法。


技术实现要素：

6.根据本发明的各方面，提供了一种包括过滤介质的过滤器元件。过滤介质包括介质纤维组合物。过滤介质限定流动面和围绕流动面的周边。周边包括第一边缘和与第一边缘相对的第二边缘。过滤介质具有介质电特性。第一反应性纤维条从第一边缘延伸到第二边缘。第一反应性纤维条包括不同于介质纤维组合物的第一纤维组合物。第一反应性纤维条具有基于暴露于第一空气组分而变化的第一电特性。第一电特性大体上不等于介质电特性，其中第一电特性和介质电特性是相同类型的电特性。
7.过滤器元件可包括过滤介质，过滤介质可包括介质纤维组合物。过滤介质可限定流动面和围绕流动面的周边。周边可包括第一边缘和与第一边缘相对的第二边缘。过滤介质可具有介质电特性。第一反应性纤维条可从第一边缘延伸到第二边缘。第一反应性纤维条可包括不同于介质纤维组合物的第一纤维组合物。第一反应性纤维条可具有基于暴露于第一空气组分而变化的第一电特性。第一电特性可大体上不等于介质电特性，其中第一电
特性和介质电特性是相同类型的电特性。
8.与上述那些一致的构造可简化过滤器元件的复杂性，并且因此与包括传感器的处理或电子部件的过滤器元件相比，通过省略传感器的处理和电子部件降低了生产成本。与上述描述一致的过滤器元件可通过在过滤器元件实际达到容量时提供通知，而不是预测过滤器元件何时将预期达到容量来防止过早替换过滤器元件。第一反应性纤维条和介质的不相等的电特性可允许针对第一反应性纤维条相对于介质收集离散数据。此外，第一反应性纤维条的不同纤维组合物和基于暴露于第一空气组分的其变化电特性可允许获得关于特定空气组分的目标数据。示例性数据可包括随时间推移收集的特定空气组分的量、特定空气组分的剩余过滤器容量，或随时间推移收集的特定空气组分的量和特定空气组分的剩余过滤器容量两者。第一反应性纤维条的纤维组合物可通过帮助捕获污染物而有利地有助于过滤介质的过滤。
9.第一反应性纤维条可构造成吸二氧化碳。第一反应性纤维条的第一电特性可基于暴露于二氧化碳而变化。第一反应性纤维条的第一电特性可基于暴露于一氧化碳而变化。第一电特性可基于第一反应性纤维条上的灰尘负载而变化。
10.在一些实施例中，第一电特性是电阻率。在一些实施例中，第一电特性是电容。第一反应性纤维条可包括导电碳纤维。导电碳纤维可包括碳纳米管。导电碳纤维可包括石墨烯。导电碳纤维可浸渍有沸石咪唑酯骨架。此构造可有利地用于识别暴露于二氧化碳的量。导电碳纤维可浸渍有葡萄糖和蛋白胨。浸渍碳纤维上存在微生物可引起改变导电纤维的第一电特性的反应。例如，第一电特性可为导电性。此构造可有利地用于识别对微生物的暴露。此构造可有利地用于识别微生物生长。
11.第一反应性纤维条可包括有机纤维。第一反应性纤维条可包括棉纤维。第一反应性纤维条可包括聚合物带。第一反应性纤维条可包括sn
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oy的涂层。一氧化碳可与第一反应性纤维条上的此涂层反应，以改变第一反应性纤维条的第一电特性。第一电特性可为导电性。此构造可有利地使得能够检测一氧化碳。
12.过滤器元件可包括从第一边缘延伸到第二边缘的第二反应性纤维条。第二反应性纤维条可包括不同于介质纤维组合物和第一纤维组合物的第二纤维组合物，其中第二反应性纤维条具有基于暴露于不同于第一空气组分的第二空气组分而变化的第二电特性。第二反应性纤维条的此构造可有利地允许收集附加数据，附加数据可能与第二空气组分相关的过滤器容量相关。因此，过滤器元件容量可相对于多个空气组分确定，使得当其达到多个空气组分之一的容量时，可替换过滤器元件。第二反应性纤维条的第二电特性可大体上不等于介质电特性，其中第二电特性和介质电特性是相同类型的电特性。结果，第二反应性纤维条和过滤介质可有利地限定分立的导电流动路径。过滤介质可分离第一反应性纤维条和第二反应性纤维条。结果，第二反应性纤维条和第一反应性纤维条可有利地限定分立的导电流动路径。
13.在一些实施例中，过滤器元件可包括从第一边缘延伸到第二边缘的第三反应性纤维条，其中第三反应性纤维条可包括与介质纤维组合物、第一纤维组合物和第二纤维组合物中的每一个不同的第三纤维组合物。第三反应性纤维条可具有基于暴露于不同于第一空气组分和第二空气组分中的每一个的第三空气组分而变化的第三电特性。此构造可有利地允许收集附加数据，附加数据可能与第三空气组分相关的过滤器容量相关。因此，过滤器元
件容量可相对于多个空气组分确定。第三反应性纤维条的第三电特性可大体上不等于介质电特性。介质电特性和第三电特性可为相同类型的电特性。结果，第三反应性纤维条和过滤介质可有利地限定分立的导电流动路径。过滤介质可分离第三反应性纤维条和第一反应性纤维条，以及第三反应性纤维条和第二反应性纤维条。
14.根据本发明的其它方面，提供了一种过滤系统。过滤系统包括系统壳体，系统壳体限定空气入口、空气出口、构造成接收第一过滤器元件的第一过滤器容置部。气流路径从空气入口通过第一过滤器容置部延伸到空气出口。第一对电极与第一过滤器容置部电连通。第一对电极构造成限定跨越第一过滤器容置部的第一导电路径。第二对电极与第一过滤器容置部电连通。第二对电极构造成限定跨越第一过滤器容置部的第二导电路径。控制器与第一对电极和第二对电极连通。控制器配置成使用第一对电极测量跨越第一过滤器容置部的第一电特性，并且使用第二对电极测量跨越第一过滤器容置部的第二电特性。界面与控制器连通。界面配置成基于第一电特性和第二电特性报告过滤器元件状态。
15.过滤系统可包括系统壳体，系统壳体限定空气入口、空气出口、构造成接收第一过滤器元件的第一过滤器容置部。系统可包括从空气入口通过第一过滤器容置部延伸到空气出口的气流路径。系统可包括与第一过滤器容置部电连通的第一对电极。第一对电极可构造成限定跨越第一过滤器容置部的第一导电路径。系统可包括与第一过滤器容置部电连通的第二对电极。第二对电极可构造成限定跨越第一过滤器容置部的第二导电路径。系统可具有与第一对电极和第二对电极连通的控制器。控制器可配置成使用第一对电极测量跨越第一过滤器容置部的第一电特性。控制器可配置成使用第二对电极测量跨越第一过滤器容置部的第二电特性。系统可包括与控制器连通的界面。界面可配置成基于第一电特性和第二电特性报告过滤器元件状态。
16.与上述那些一致的系统构造可简化与此类系统一起使用的对应过滤器元件的复杂性，这可降低此类过滤器元件的生产成本。系统的第一导电路径和第二导电路径可有利地允许收集多种类型的数据。此外，系统可有利地防止过早替换用于此系统中的过滤器元件。
17.在一些实施例中，与当前应用一致的系统可包括设置在第一过滤器容置部中的第一过滤器元件。第一过滤器元件可包括具有第一介质纤维组合物的第一过滤介质。第一过滤介质可限定流动面和围绕流动面的周边。周边可包括第一边缘和与第一边缘相对的第二边缘。过滤器元件可包括具有不同于第一介质纤维组合物的第一纤维组合物的第一反应性纤维条。第一过滤器元件的第一反应性纤维条可与第一对电极电连通。第一反应性纤维条可具有基于暴露于第一空气组分而变化的第一电特性。第一过滤介质可具有介质电特性，并且第一反应性纤维条的第一电特性可大体上不等于介质电特性。第一电特性和介质电特性可为相同类型的电特性。具有第一反应性纤维条的第一过滤介质的构造可具有与本文先前描述的那些优点中的一个或多个一致的优点。
18.第一过滤介质可包括从第一边缘延伸到第二边缘的第二反应性纤维条。第二反应性纤维条可包括不同于介质纤维组合物和第一纤维组合物的第二纤维组合物。第二反应性纤维条可与第二对电极电连通。第二反应性纤维条可具有基于暴露于不同于第一空气组分的第二空气组分而变化的第二电特性。在一些此类实施例中，第一过滤介质具有介质电特性，并且第二反应性纤维条的第二电特性大体上不等于介质电特性，其中第二电特性和介
质电特性是相同类型的电特性。第二反应性纤维条的此构造可有利地允许收集附加数据，附加数据可能与第二空气组分相关的过滤器容量相关。因此，过滤器元件容量可相对于多个空气组分确定。
19.第一过滤介质可分离第一反应性纤维条和第二反应性纤维条。此构造有利地防止纤维条之间的干扰。系统壳体可进一步限定第二过滤器容置部，第二过滤器容置部构造成接收第二过滤器元件。第二过滤器元件可设置在第二过滤器容置部中。第二过滤器元件可包括跨越气流路径设置的第二过滤介质。第二过滤器元件可定位在第一过滤器元件的下游。
20.气流路径可具有从空气入口到空气出口的路径长度，并且气流路径可具有沿着路径长度的横截面流动面积，其中横截面流动面积在空气入口与空气出口之间减小和增加。系统壳体可限定与气流路径气相连通的液体储集器。
21.系统可包括可操作地联接到系统壳体的紫外(uv)光源。uv光源可定位成在气流路径中发射光。此构造可有利地中和或限制微生物的生长以用于气流路径中的空气的附加净化。uv光源可定位成在液体储集器中发射光。此构造可有利地中和或限制微生物的生长以用于液体储集器中的流体的净化。uv光源可定位成将光发射到第一过滤器元件上。此构造可有利地中和或限制第一过滤器元件上的微生物生长，这可延长过滤器元件的寿命。此构造还可进一步改善穿过过滤器元件的空气的空气质量。
22.uv光源可包括多面反射器。多面反射器可有利地沿多个方向引导来自uv光源的uv光，这可增加系统对uv光的暴露。多面反射器可相对于系统壳体移动。系统壳体可包括透明壁，其将液体储集器与气流路径隔离，并且来自uv光源的光配置成穿过透明壁。此构造有利地允许液体储集器中的流体暴露于uv光，uv光可净化流体。
23.本发明的其它方面涉及一种过滤房间空气的方法。方法包括使空气穿过第一过滤器元件的第一流动面以获得第一过滤空气。第一过滤器元件包括具有介质纤维组合物的过滤介质。方法包括在第一时间测量由第一过滤器元件限定的第一反应性纤维条的第一电特性。第一反应性纤维条是细长区域，细长区域包括延伸跨越第一过滤器元件的第一流动面的第一多条导电纤维。方法包括在第一时间测量由第一过滤器元件限定的第二反应性纤维条的第二电特性。第二反应性纤维条是细长区域，细长区域包括延伸跨越第一过滤器元件的第一流动面的第二多条导电纤维。第一多条导电纤维和第二多条导电纤维具有不同于介质纤维组合物的纤维组合物。
24.方法可包括使空气穿过第一过滤器元件的第一流动面以获得第一过滤空气。第一过滤器元件可包括具有介质纤维组合物的过滤介质。方法可包括在第一时间测量由第一过滤器元件限定的第一反应性纤维条的第一电特性。第一反应性纤维条可为细长区域，细长区域包括延伸跨越第一过滤器元件的第一流动面的第一多条导电纤维。方法可包括在第一时间测量由第一过滤器元件限定的第二反应性纤维条的第二电特性。第二反应性纤维条可为细长区域，细长区域包括延伸跨越第一过滤器元件的第一流动面的第二多条导电纤维。第一多条导电纤维和第二多条导电纤维具有不同于介质纤维组合物的纤维组合物。
25.此方法可具有数个优点，包括防止过早替换过滤器元件。此外，过滤器元件容量可相对于多个空气组分确定。
26.过滤房间空气的一些方法可包括报告与第一电特性相关的第一过滤器元件状态。
报告第一过滤器元件状态有利地允许系统用户知道过滤器元件状态。报告第一过滤器元件状态可包括在用户界面上显示数据。报告第一过滤器元件状态可包括无线地发送数据。过滤房间空气的方法可进一步包括在第二时间测量由第一过滤器元件限定的第一反应性纤维条的第一电特性。在第一时间的第一电特性可不等于在第二时间的第一电特性。此步骤可有利地允许分析随时间推移的空气组分数据。此步骤可有利地允许分析随时间推移的空气质量。
27.方法可进一步包括使第一过滤空气暴露于uv光。此构造可有利地中和或限制微生物的生长以用于第一过滤空气的附加净化。暴露第一过滤空气可包括由多面反射器反射uv光。多面反射器可有利地沿多个方向引导来自uv光源的uv光，这可增加系统对uv光的暴露。
28.方法可进一步包括使第一过滤空气在湿度源上方穿过，其中湿度源是水储集器。此构造可有利地通过加湿来改善空气质量而无附加能量消耗。此构造可有利地通过加湿来改善空气质量而无附加机电部件，这可导致更有效的制造。
29.除非本文另外定义，否则本文使用的术语将具有其普遍接受的定义。
30.如本文中所使用，除非内容另外明确指示，否则单数形式“一个/种”和“该/所述”也涵盖具有复数指代物的实施例。
31.单词“优选的”和“优选地”指在某些环境下可提供某些益处的本发明的实施例。然而，其它实施例在相同或其它情况下也可为优选的。此外，一个或多个优选实施例的叙述不意味着其它实施例是无用的，并且不旨在从包括权利要求在内的本公开的范围内排除其它实施例。
32.本文为了清楚和简洁起见而描述的本文所提及的任何方向诸如“顶部”、“底部”、“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”和其它方向或定向，但不旨在限制实际的装置或系统。本文所述的装置和系统可多个方向和定向使用。
[0033]“吸”是指吸收和吸附中的一者或两者。吸收是分子被吸收在本体相中的现象或过程，本体相可以是液体或固体材料，如过滤材料。吸附是指分子与诸如过滤材料表面的表面的粘附。
[0034]
在过滤器元件的上下文中使用的“负载”在本文中限定为由过滤介质收集一种或多种空气组分。例如，灰尘负载是指由过滤器元件收集的颗粒物质。
[0035]“过滤器元件状态”在本文中限定为相对于过滤器元件上的最大负载的过滤器元件上的当前负载。可针对一个特定空气组分或多个空气组分确定过滤器元件状态，其中空气组分可为颗粒或气态。
[0036]“微生物”限定为可侵入生物体细胞并且与生物体细胞一起复制的微生物或微生物剂。微生物可包括但不限于细菌、病毒、原生动物、古生菌和真菌。
[0037]
材料的“电特性”在本文中限定为与跨越材料施加电压有关的特征，并且涵盖导电性、电容性和电阻作为实例。
[0038]“碳纳米管”在本文中限定为细长的碳管。碳纳米管通常具有以纳米测量的直径，如在直径1纳米到3纳米的范围内。
[0039]
术语“上游”和“下游”是指相对于通过用于流体过滤的过滤介质、过滤器元件或过滤系统的气流的预期方向的特征的相对位置。
[0040]“导电路径”在本文中限定为构造成引导电流通过其中的电路的一部分。
[0041]
过滤器元件的“流动面”是由过滤介质限定的平面，其构造成大体上垂直于通过其中的流体流。流动面可为过滤器元件内的过滤介质的平面表面，或者其可为由过滤介质的结构限定的假想平面。后者的实例是过滤介质打褶的情况，这意味着过滤介质在第一组褶皱褶层与第二组褶皱褶层之间以前后布置延伸。在此实例中，上游流动面将是由过滤介质的上游侧上的一组褶皱褶层限定的假想平面。
[0042]
本文中公开的技术大体上构造成改善房间中的空气质量。本文中公开的过滤器元件构造成过滤房间中的空气，并且本文中公开的系统构造成接收构造成过滤房间中的空气的过滤器元件。本文中公开的系统大体上配置成识别被过滤的空气组分。系统可向用户提供关于过滤器元件状态的通知，所述通知可包括与最大过滤器容量相比的当前过滤器容量。在一些构造中，当过滤器元件达到对多种类型污染物的容量时，系统可提供通知，以防止进一步使用关于特定污染物变得无效的过滤器元件。因为通知可基于监测的过滤器容量，而不是例如过滤器的预期寿命，故系统可防止过早替换过滤器元件。系统可向用户提供关于流过过滤器元件的空气的特征的通知，如空气质量和空气中的成分。
[0043]
与本技术一致的过滤器元件可具有构造成过滤穿过过滤器元件的空气的过滤介质。过滤器元件可包括响应暴露于特定空气组分而反应的反应性纤维。反应性纤维可具有基于反应性纤维所暴露于的特定空气组分的量而变化的电特性。过滤器元件在其内的系统可配置成检测和解释跨越反应性纤维的电特性的变化以向用户提供系统信息。
[0044]
过滤器元件具有过滤介质，过滤介质限定流动面和围绕流动面的周边。流动面可限定面积，如其中流动面由过滤器元件的表面限定的表面积。周边可具有第一边缘和第二边缘，其中第二边缘与第一边缘相对。过滤介质可构造成捕获空气中的颗粒。在一些实施例中，过滤介质构造成用于高效颗粒空气过滤。过滤器可具有其它空气净化特征，如抗微生物特性。过滤介质可由本领域中已知的各种材料和材料组合构成。在一些实施例中，过滤介质具有介质纤维组合物。介质纤维组合物可包括纤维素、聚合物、玻璃和其它类型的纤维和纤维组合。在一些实施例中，过滤介质可由颗粒物质构成。过滤介质可由不同过滤介质的层构成。过滤介质大体上将具有各种已知特征，包括介质电特性。
[0045]
过滤器元件可具有：具有不同于第一介质纤维组合物的第一纤维组合物的第一反应性纤维条。在实施例中，第一反应性纤维条可从过滤介质的第一边缘延伸到第二边缘。第一反应性纤维条可具有基于暴露于第一空气组分而变化的第一电特性。第一反应性纤维条的第一电特性可不等于过滤介质的相同类型的电特性。例如，第一反应性纤维条的电阻可不等于过滤介质的电阻。在一些实施例中，第一反应性纤维条的电阻将小于过滤介质的电阻。此构造可降低测量第一反应性纤维条的电特性将受过滤介质的电特性影响的可能性。第一反应性纤维条可具有比过滤介质更高的导电性。
[0046]
第一反应性纤维条可延伸跨越过滤器元件的流动面，如第一流动面。
[0047]
第一反应性纤维条可具有范围为第一流动面的表面积的2％至10％的表面积。
[0048]
第一反应性纤维条可具有范围为第一流动面的表面积的3％至8％的表面积。
[0049]
第一反应性纤维条可具有范围为第一流动面的表面积的4％至6％的表面积。在实例中，第一反应性纤维条可具有第一流动面的表面积的约4％的表面积。在实例中，第一反应性纤维条可具有第一流动面的表面积的约6％的表面积。第一反应性纤维条可由各种类型的材料构成，并且大体上可由与待测量的特定空气组分反应的材料构成。第一反应性纤
维条大体上由纤维构成。第一反应性纤维条可为织造的、非织造的或织造的和非织造两者的纤维。第一反应性纤维条可包括导电纤维。在一些实施例中，导电纤维包括碳纤维。在实例中，导电碳纤维可包括碳纳米管和石墨烯中的一者或多者。导电碳纤维可具有8至19微米或10至15微米的直径。导电碳纤维可具有1.4至2.1克/立方厘米或1.6至1.9克/立方厘米的密度。
[0050]
在一些实施例中，第一反应性纤维条还可包括与导电纤维组合的非导电纤维。在一些实施例中，第一反应性纤维条包括有机纤维材料，如棉。有机纤维，如棉纤维，可具有约1.2至1.7克/立方厘米的密度。有机纤维，如棉纤维，可为织造的或非织造的。非导电纤维可与导电纤维一起织造以形成第一反应性纤维条。
[0051]
在一些实施例中，第一反应性纤维条由另一物质修改，使得第一反应性纤维条、物质或第一反应性纤维条和物质的组合对特定空气成分具有反应性。例如，第一反应性纤维条可涂覆有物质。第一反应性纤维条可具有sn
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oy的涂层。此构造可有利地使得能够由第一反应性纤维条检测一氧化碳。
[0052]
作为另一个实例，第一反应性纤维条可浸渍有物质。该物质可对作为由过滤系统分析目标的空气组分具有反应性。例如，在空气组分是二氧化碳的情况下，第一反应性纤维条可浸渍有沸石咪唑酯骨架，包括将环羰基基团包括在其有机结构中。此浸渍可增加用于吸二氧化碳的第一反应性纤维条的亲和力和选择性。此浸渍可增加第一反应性纤维条的化学和热稳定性。此浸渍的第一反应性纤维条可以相对高灵敏度展示在暴露于二氧化碳时的电特征的变化，包括从约500ppm以上的水平，优选从约200ppm以上的水平。
[0053]
在另一个实例中，在空气组分是微生物的情况下，第一反应性纤维条可浸渍有葡萄糖和蛋白胨，包括葡萄糖和蛋白胨的介质。在实例中，第一反应性纤维条可浸渍有葡萄糖、酵母提取物、细菌蛋白胨(difco)、碳酸钙和琼脂以形成凝胶。在第一反应性纤维条长约475毫米并且宽在15至35毫米之间的实例中，第一反应性纤维条可浸渍有蒸馏水溶液中的7g至12g葡萄糖、8g至11g酵母提取物、17g至21g细菌蛋白胨(difco)、8g至12g碳酸钙(caco3)以及13g至21g的琼脂以达到凝胶形式阶段(约130至280ml的蒸馏水)。第一反应性纤维条可具有任何其它合适的构造。
[0054]
在一些实施例中，过滤器元件还可具有第二反应性纤维条。第二反应性纤维条可从过滤介质的第一边缘延伸到第二边缘。第二反应性纤维条可延伸跨越过滤介质的第一流动面。第二反应性纤维条可具有不同于介质纤维组合物的第二纤维组合物。第二反应性纤维条可具有不同于第一纤维组合物的第二纤维组合物。然而，第二反应性纤维条的构造可与上文关于第一反应性纤维条的构造的描述一致。
[0055]
在具有第一反应性纤维条和第二反应性纤维条的实例中，纤维条可具有范围为第一流动面的表面积的4％至20％的表面积。反应性纤维条可具有范围为第一流动面的表面积的6％至16％的表面积。反应性纤维条可具有范围为第一流动面的表面积的8％至12％的表面积。在实例中，反应性纤维条可具有第一流动面的表面积的约8％的表面积。在实例中，第一反应性纤维条可具有第一流动面的表面积的约12％的表面积。
[0056]
第二反应性纤维条具有基于暴露于不同于第一空气组分的第二空气组分而变化的第二电特性。此构造有利地允许检测不同于第一空气组分的第二空气组分，第一空气组分配置成由第一反应性纤维条检测。第二反应性纤维条的第二电特性大体上不等于过滤介
质的对应电特性(相同类型的电特性)。例如，类似于上文参考第一反应性纤维条所描述的，第二反应性纤维条的电阻可不等于，例如小于过滤介质的电阻。在实施例中，第一过滤介质分离第一反应性纤维条和第二反应性纤维条。当测量反应性纤维条之一的电特性时，此构造可有利地防止第一反应性纤维条与第二反应性纤维条之间的电干扰。
[0057]
与本技术一致的过滤器元件可具有附加的反应性纤维条。过滤器元件可具有第三反应性纤维条。过滤器元件可具有第四反应性纤维条。反应性纤维条中的每一条可构造成对不同空气组分反应。反应性纤维条中的每一条可构造成具有与过滤介质不同的电阻。在一些实施例中，反应性纤维条中的每一条可具有比过滤介质更低的电阻率。
[0058]
在具有第一反应性纤维条、第二反应性纤维条和第三反应性纤维条的实例中，此纤维条可具有范围为第一流动面的表面积的6％至30％的表面积。反应性纤维条可具有范围为第一流动面的表面积的9％至24％的表面积。反应性纤维条可具有范围为第一流动面的表面积的12％至18％的表面积。在实例中，反应性纤维条可具有第一流动面的表面积的约12％或16％的表面积。在实例中，第一反应性纤维条可具有第一流动面的表面积的约14％的表面积。
[0059]
与本技术一致的过滤系统大体上构造成接收一个或多个过滤器元件，如上文论述的过滤器元件，以用于过滤。过滤系统可具有系统壳体。系统壳体构造成引导空气通过过滤器元件以过滤空气。系统壳体限定空气入口、空气出口和从空气入口延伸到空气出口的气流路径。系统壳体限定第一过滤器容置部，所述第一过滤器容置部构造成接收第一过滤器元件。气流路径延伸通过第一过滤器容置部，使得当过滤器元件设置在过滤器容置部内时，气流路径延伸通过过滤器元件。气流路径从空气入口通过第一过滤器容置部延伸到空气出口。
[0060]
第一过滤器容置部大体上构造成可密封地接收过滤器元件，使得沿着气流路径流动的空气被限制绕过过滤器元件。第一过滤器容置部可延伸跨越气流路径。第一过滤器容置部可具有密封结构，密封结构构造成接收围绕过滤器元件的周边的密封件，以阻挡围绕过滤器元件的气流。此密封件可设置在过滤器元件与壳体之间。在一些实施例中，诸如上文所论述的那些的过滤器元件设置在第一过滤器容置部中。
[0061]
系统可具有与第一过滤器容置部电连通的第一对电极。第一对电极大体上构造成限定跨越第一过滤器容置部的第一导电路径。因而，第一对电极构造成限定跨越气流路径的第一导电路径。当第一过滤器元件设置在第一过滤器容置部中时，第一对电极限定跨越第一过滤器元件的第一导电路径。当第一过滤器元件设置在第一过滤器容置部中时，第一过滤器元件的第一反应性纤维条可与第一对电极电连通。在一些实施例中，第一对电极中的一个电极邻接第一过滤器容置部。在一些实施例中，第一对电极中的每一个电极邻接第一过滤器容置部。在此实施例中，第一对电极中的每一个电极可构造成当第一过滤器元件设置在第一过滤器容置部中时与第一过滤器元件进行接触。
[0062]
系统还可具有与第一过滤器容置部电连通的第二对电极。第二对电极大体上构造成限定跨越第一过滤器容置部的第二导电路径。第二对电极大体上构造成限定跨越气流路径的第二导电路径。当第一过滤器元件设置在第一过滤器容置部中时，第二对电极限定跨越第一过滤器元件的第二导电路径。当第一过滤器元件设置在第一过滤器容置部中时，第二反应性纤维条可与第二对电极电连通。在一些实施例中，第二对电极中的一个电极邻接
第一过滤器容置部。在一些实施例中，第二对电极中的每一个电极邻接第一过滤器容置部。在此实施例中，第二对电极中的每一个电极可构造成当第一过滤器元件设置在第一过滤器容置部中时与第一过滤器元件进行接触。
[0063]
在一些实施例中，系统壳体限定第二过滤器容置部，第二过滤器容置部构造成接收第二过滤器元件。第二过滤器容置部可沿着气流路径限定在第一过滤器容置部的下游。在其它实施例中，第二过滤器容置部可沿着气流路径限定在第一过滤器容置部的上游。第二过滤器容置部可按照与上文第一过滤器容置部的描述一致的方式构造。一对或多对电极可构造成限定跨越第二过滤器容置部的导电路径，类似于上文所论述的第一对电极和第二对电极。在包括第二过滤器容置部的一些实施例中，第二过滤器元件可设置在第二过滤器容置部中。第二过滤器元件可与上文第一过滤器元件的论述一致。
[0064]
在一些实施例中，系统壳体限定液体储集器。液体储集器构造成与气流路径气相连通。液体储集器构造成允许来自液体储集器的液体蒸发到气流路径中。有利地，液体储集器可通过将水分引入过滤的空气中来改善空气的空气质量。液体储集器可构造成接收水或水溶液。在一些实施例中，液体储集器构造成接收包括芳香剂的水溶液。液体储集器可与气流路径基本上隔离。
[0065]
液体储集器可通过从液体储集器延伸到气流路径中的芯吸材料与气流路径气相连通。芯吸材料可为多孔材料。例如，芯吸材料可为标准基于高保持材料(hrm)纤维的材料或陶瓷多孔材料，或这些材料的组合。通过气流路径的气流可有助于芯吸材料上的液体的蒸发。芯吸材料上的液体的蒸发可导致气流路径中的空气变湿。在一些此类实施例中，芯吸材料可在气流路径中的系统壳体的空气入口的下游。在一些此类实施例中，芯吸材料可在气流路径中的第一过滤器容置部的下游。在一些此类实施例中，芯吸材料可邻近系统壳体的空气出口。
[0066]
在一些实施例中，液体储集器可经由邻近气流路径的由液体储集器限定的蒸发开口与气流路径气相连通。在一些特定实施例中，气流路径构造成延伸跨越液体储集器的蒸发开口，以促进液体储集器中的液体蒸发到气流路径中。蒸发开口可沿着气流路径在系统壳体的空气入口的下游。蒸发开口可沿着气流路径在第一过滤器容置部的下游。蒸发开口可沿着气流路径邻近系统壳体的空气出口。其它构造也是可以的。
[0067]
各种系统可具有与第一对电极和第二对电极连通的控制器。控制器可配置成跨越相关成对电极施加电压。控制器可配置成使用第一对电极测量跨越第一过滤器容置部的第一电特性，并且使用第二对电极测量跨越第一过滤器容置部的第二电特性。第一电特性可为与第二电特性相同类型的电特性。例如，在一些实施例中，第一电特性和第二电特性各自为电阻。在一些其它实施例中，第一电特性可为与第二电特性不同类型的电特性。例如，第一电特性可为电阻，并且第二电特性可为电容。
[0068]
在各种实施例中，控制器可配置成基于第一电特性和第二电特性确定过滤器元件状态。控制器可包括处理器和存储器，其使第一电特性在第一方面中与特定过滤器元件状态相关，并且使第二电特性在第二方面中与特定过滤器元件状态相关。例如，第一电特性可与由过滤器元件收集的第一空气组分的量相关。第一电特性可与关于第一空气组分的剩余过滤器元件容量相关。第二电特性可与由过滤器元件收集的第二空气组分的量相关。第二电特性可与关于第二空气组分的剩余过滤器元件容量相关。控制器可配置成确定过滤器元
件何时已经达到关于特定空气组分的容量，并且因此应被替换。控制器可配置成确定过滤器元件何时接近关于特定空气组分的容量，并且因此应不久后被替换。
[0069]
控制器可配置成确定随时间推移由过滤系统捕获的特定空气组分的量。控制器可在第一时间测量第一电特性并且在第二时间测量第一电特性，并且计算所捕获的第一空气组分的量的变化。控制器可在第一时间测量第二电特性并且在第二时间测量第二电特性，并且计算所捕获的第二空气组分的量的变化。在一些实施例中，控制器可配置成基于随时间推移由过滤系统所捕获的特定空气组分的量的计算，提供关于过滤器元件相对于特定空气组分应何时被替换的预测。
[0070]
在一些实施例中，由控制器收集的数据可提供空气质量的指示。控制器可配置成基于所收集数据与预限定数据或经验数据的比较来预测随时间推移的空气质量。控制器可检测空气质量中的偏差，并且如果空气质量中的偏差达到阈值，则提供通知。
[0071]
在一些实施例中，控制器可配置成确定第一电特性、第二电特性和介质电特性中的一个何时达到分配给特定电特性的阈值。达到阈值的特定电特性可指示过滤器元件正接近关于特定空气组分的容量。达到阈值的特定电特性可指示过滤器元件已经达到关于特定空气组分的容量。控制器可配置成确定第一电特性、第二电特性和介质电特性中的两个或更多个何时各自达到分配给特定电特性的阈值。
[0072]
控制器可配置成确定第一电特性、第二电特性或介质电特性是否达到多个阈值。例如，控制器可确定第一电特性何时达到分配给第一电特性的警告阈值，并且还可确定第一电特性何时达到分配给第一电特性的最大阈值。警告阈值可对应于过滤器元件接近关于特定空气组分的容量。最大阈值可对应于过滤器元件达到关于特定空气组分的容量。控制器可确定第一电特性何时达到分配给第一电特性的第一警告阈值，以及第二电特性何时达到分配给第二电特性的第二警告阈值。
[0073]
系统可具有与控制器连通的界面。界面可配置成基于第一电特性和第二电特性报告过滤器元件状态。界面可为显示屏。界面可为配置成与用户装置通信的通信模块。通信模块可配置成将数据发送至诸如智能手机、笔记本计算机的用户装置，或发送至可由用户装置通过诸如互联网的网络访问的数据库。通信模块可无线地发送数据。在一些实施例中，界面可包括显示屏和通信模块。
[0074]
在一些实施例中，除过滤之外，系统可具有另外的空气净化功能。在一些实施例中，紫外光源可包括在系统中。uv光源可以可操作地联接到系统壳体。在一些实施例中，uv光源定位成在气流路径中发射光。此构造可有利地中和或限制气流路径内的微生物的生长。uv光源可发射uv-c光。uv光源可发射波长为240至290纳米，更优选250至280纳米，并且甚至更优选260至275纳米的uv光。
[0075]
uv光源可定位成在液体储集器中发射光。此构造可有利地中和或限制液体储集器内的微生物的生长。在一些此类实施例中，系统壳体可具有将液体储集器与气流路径隔离的透明壁，并且来自uv光源的光可穿过透明壁。uv光源可定位成将光发射到第一过滤器元件上。此构造可有利地中和或限制第一过滤器元件上的微生物的生长。
[0076]
uv光源可为各种不同部件和部件组合。在实施例中，uv光源包括uv灯泡和配置成使uv灯泡通电的能源。在实施例中，uv光源包括反射来自uv灯泡的uv光的反射器。反射器可为系统壳体内构造成反射uv光的一个或多个表面。反射器可为多面反射器，使得uv光从相
同灯泡沿多个方向反射。反射器可具有特定的晶体定向以沿各种方向引导uv光。此构造可有利地允许使用单个灯泡来沿多个方向引导uv光。在一些实施例中，多面反射器可相对于系统如系统壳体移动。在一些此类实施例中，多面反射器可相对于系统壳体旋转。此构造可有利地跨越系统的各种表面和部件分布uv曝光。与非可旋转的多面反射器相比，此构造可有利地增加跨越系统的各种表面和部件的uv曝光。
[0077]
本文中公开的技术还涉及过滤房间空气的方法。空气可穿过第一过滤器元件的第一流动面以获得第一过滤空气。第一过滤器元件可具有过滤介质，过滤介质具有介质纤维组合物。上文已经详细描述了第一过滤器元件。在第一时间可测量由第一过滤器元件限定的第一反应性纤维条的第一电特性。第一反应性纤维条可为细长区域，细长区域具有延伸跨越第一过滤器元件的第一流动面的第一多条导电纤维。上文已经详细论述第一反应性纤维条。方法可包括在第一时间测量由第一过滤器元件限定的第二反应性纤维条的第二电特性。第二反应性纤维条可为细长区域，细长区域具有延伸跨越第一过滤器元件的第一流动面的第二多条导电纤维。如上所述，第一多条导电纤维和第二多条导电纤维可具有不同于介质纤维组合物的纤维组合物。该方法可包括报告与第一电特性相关的第一过滤器元件状态。第一过滤器元件状态可由控制器确定，这已经在上文论述。第一过滤器元件状态可由界面报告，这也已经在上文论述。
[0078]
下文提供了非限制性实例的非详尽清单。这些实例的任何一个或多个特征可以与本文中所述的另一实例、实施例或方面的任何一个或多个特征组合。
[0079]
实例ex1:一种过滤器元件，包括：(i)包括介质纤维组合物的过滤介质，所述过滤介质限定流动面和围绕所述流动面的周边，所述周边包括第一边缘和与所述第一边缘相对的第二边缘，其中所述过滤介质具有介质电特性；以及(ii)从所述第一边缘延伸到所述第二边缘的第一反应性纤维条，其中所述第一反应性纤维条包括不同于所述介质纤维组合物的第一纤维组合物，其中所述第一反应性纤维条具有基于暴露于第一空气组分而变化的第一电特性，并且其中所述第一电特性大体上不等于所述介质电特性，其中所述第一电特性和所述介质电特性是相同类型的电特性。
[0080]
实例ex2:实例ex1的过滤器元件，其中所述第一反应性纤维条构造成吸二氧化碳，并且所述第一反应性纤维条的第一电特性基于暴露于二氧化碳而变化。
[0081]
实例ex3:实例ex1或ex2的过滤器元件，其中所述第一电特性是电阻率。
[0082]
实例ex4:实例ex1或ex2的过滤器元件，其中所述第一电特性是电容。
[0083]
实例ex5:实例ex1、ex3或ex4的过滤器元件，其中所述第一反应性纤维条的第一电特性基于暴露于一氧化碳而变化。
[0084]
实例ex6:实例ex1-ex6中任一项的过滤器元件，其中所述第一电特性基于所述第一反应性纤维条上的灰尘负载而变化。
[0085]
实例ex7:实例ex1-ex7中任一项的过滤器元件，所述第一反应性纤维条进一步包括导电碳纤维。
[0086]
实例ex8:实例ex7的过滤器元件，其中所述导电碳纤维包括碳纳米管。
[0087]
实例ex9:实例ex7的过滤器元件，其中所述导电碳纤维包括石墨烯。
[0088]
实例ex10:实例ex7-ex9中任一项的过滤器元件，其中所述导电碳纤维浸渍有沸石咪唑酯骨架。
[0089]
实例ex11:实例ex7-ex10中任一项的过滤器元件，其中所述导电碳纤维浸渍有葡萄糖和蛋白胨。
[0090]
实例ex12:实例ex1-ex11的过滤器元件，其中所述第一反应性纤维条包括有机纤维。
[0091]
实例ex13:实例ex1-ex12中任一项的过滤器元件，其中所述第一反应性纤维条包括棉纤维。
[0092]
实例ex14:实例ex1-ex11中任一项的过滤器元件，其中所述第一反应性纤维条包括聚合物带。
[0093]
实例ex15:实例ex1-ex11中任一项的过滤器元件，其中所述第一反应性纤维条包括sn
1-x
fe
x
oy的涂层。
[0094]
实例ex16:实例ex1-ex15中任一项的过滤器元件，进一步包括从所述第一边缘延伸到所述第二边缘的第二反应性纤维条，其中所述第二反应性纤维条包括不同于所述介质纤维组合物和所述第一纤维组合物的第二纤维组合物，其中所述第二反应性纤维条具有基于暴露于不同于所述第一空气组分的第二空气组分而变化的第二电特性。
[0095]
实例ex17:实例ex16的过滤器元件，其中所述第二反应性纤维条的第二电特性大体上不等于所述介质电特性，其中所述第二电特性和所述介质电特性是相同类型的电特性。
[0096]
实例ex18:实例ex16或ex17的过滤器元件，其中所述过滤介质分离所述第一反应性纤维条和所述第二反应性纤维条。
[0097]
实例ex19:实例ex16-ex18中任一项的过滤器元件，进一步包括从所述第一边缘延伸到所述第二边缘的第三反应性纤维条，其中所述第三反应性纤维条包括不同于所述介质纤维组合物、所述第一纤维组合物和所述第二纤维组合物中的每一种的第三纤维组合物，其中所述第三反应性纤维条具有基于暴露于不同于所述第一空气组分和所述第二空气组分中的每一种的第三空气组分而变化的第三电特性。
[0098]
实例ex20:实例ex19的过滤器元件，其中所述第三反应性纤维条的第三电特性大体上不等于所述介质电特性，并且其中所述介质电特性和所述第三电特性是相同类型的电特性。
[0099]
实例ex21:实例ex19或ex20的过滤器元件，其中所述过滤介质分离所述第三反应性纤维条和所述第一反应性纤维条，并且所述过滤介质分离所述第三反应性纤维条和所述第二反应性纤维条。
[0100]
实例ex22:一种过滤系统，包括：(i)系统壳体，所述系统壳体限定空气入口、空气出口、构造成接收第一过滤器元件的第一过滤器容置部，以及从所述空气入口通过所述第一过滤器容置部延伸到所述空气出口的气流路径；(ii)与所述第一过滤器容置部电连通的第一对电极，所述第一对电极构造成限定跨越所述第一过滤器容置部的第一导电路径；(iii)与所述第一过滤器容置部电连通的第二对电极，所述第二对电极构造成限定跨越所述第一过滤器容置部的第二导电路径；(iii)与所述第一对电极和所述第二对电极连通的控制器，其中所述控制器配置成使用所述第一对电极测量跨越所述第一过滤器容置部的第一电特性，并且使用所述第二对电极测量跨越所述第一过滤器容置部的第二电特性；以及(iv)与所述控制器连通的界面，其中所述界面配置成基于所述第一电特性和所述第二电特
性报告过滤器元件状态。
[0101]
实例ex23:实例ex22的过滤系统，进一步包括设置在所述第一过滤器容置部中的所述第一过滤器元件，所述第一过滤器元件包括：(i)具有第一介质纤维组合物的第一过滤介质，所述第一过滤介质限定流动面和围绕所述流动面的周边，所述周边包括第一边缘和与所述第一边缘相对的第二边缘；以及(ii)具有不同于所述第一介质纤维组合物的第一纤维组合物的第一反应性纤维条，并且其中所述第一过滤器元件的第一反应性纤维条与所述第一对电极电连通，并且所述第一反应性纤维条具有基于暴露于第一空气组分而变化的第一电特性。
[0102]
实例ex24:实例ex23的过滤系统，其中所述第一过滤介质具有介质电特性，并且所述第一反应性纤维条的第一电特性大体上不等于所述介质电特性，其中所述第一电特性和所述介质电特性是相同类型的电特性。
[0103]
实例ex25:实例ex23或ex24的过滤系统，进一步包括从所述第一边缘延伸到所述第二边缘的第二反应性纤维条，其中所述第二反应性纤维条包括不同于所述介质纤维组合物和所述第一纤维组合物的第二纤维组合物，其中所述第二反应性纤维条与所述第二对电极电连通，并且所述第二反应性纤维条具有基于暴露于不同于所述第一空气组分的第二空气组分而变化的第二电特性。
[0104]
实例ex26:实例ex25的过滤系统，其中所述第一过滤介质具有介质电特性，并且所述第二反应性纤维条的第二电特性大体上不等于所述介质电特性，其中所述第二电特性和所述介质电特性是相同类型的电特性。
[0105]
实例ex27:实例ex25或ex26的过滤系统，其中所述第一过滤介质分离所述第一反应性纤维条和所述第二反应性纤维条。
[0106]
实例ex28:实例ex22-ex27中任一项的过滤系统，其中所述系统壳体进一步限定第二过滤器容置部，所述第二过滤器容置部构造成接收第二过滤器元件。
[0107]
实例ex29:实例ex28的过滤系统，进一步包括设置在所述第二过滤器容置部中的第二过滤器元件，所述第二过滤器元件包括跨越所述气流路径设置的第二过滤介质，其中所述第二过滤器元件定位在所述第一过滤器元件的下游。
[0108]
实例ex30:实例ex22-ex29中任一项的过滤系统，其中所述气流路径具有从所述空气入口到所述空气出口的路径长度，并且所述气流路径具有沿着所述路径长度的横截面流动面积，其中所述横截面流动面积在所述空气入口与所述空气出口之间减小和增加。
[0109]
实例ex31:实例ex22-ex30中任一项的过滤系统，其中所述系统壳体限定与所述气流路径气相连通的液体储集器。
[0110]
实例ex32:实例ex22-ex31中任一项的过滤系统，进一步包括可操作地联接到所述系统壳体的紫外(uv)光源，其中所述uv光源定位成在所述气流路径中发射光。
[0111]
实例ex33:实例ex32的过滤系统，进一步包括可操作地联接到所述系统壳体的紫外(uv)光源，其中所述uv光源定位成在所述液体储集器中发射光。
[0112]
实例ex34:实例ex22的过滤系统，进一步包括可操作地联接到所述系统壳体的紫外(uv)光源，其中所述uv光源定位成将光发射到所述第一过滤器元件上。
[0113]
实例ex35:实例ex32-ex34中任一项的过滤系统，其中所述uv光源包括多面反射器。
[0114]
实例ex36:实例ex35的过滤系统，其中所述多面反射器可相对于系统壳体移动。
[0115]
实例ex37:实例ex32-ex36中任一项的过滤系统，其中所述系统壳体包括透明壁，所述透明壁将所述液体储集器与所述气流路径隔离，并且来自uv光源的所述光配置成穿过所述透明壁。
[0116]
实例ex38:一种过滤房间空气的方法，包括：(i)使空气穿过第一过滤器元件的第一流动面以获得第一过滤空气，其中所述第一过滤器元件包括具有介质纤维组合物的过滤介质；(ii)在第一时间测量由所述第一过滤器元件限定的第一反应性纤维条的第一电特性，其中所述第一反应性纤维条是细长区域，所述细长区域包括延伸跨越所述第一过滤器元件的第一流动面的第一多条导电纤维；以及(iii)在第一时间测量由所述第一过滤器元件限定的第二反应性纤维条的第二电特性，其中所述第二反应性纤维条是细长区域，所述细长区域包括延伸跨越所述第一过滤器元件的第一流动面的第二多条导电纤维，其中所述第一多条导电纤维和所述第二多条导电纤维具有不同于所述介质纤维组合物的纤维组合物。
[0117]
实例ex39:实例ex38的方法，进一步包括报告与所述第一电特性相关的第一过滤器元件状态。
[0118]
实例ex40:实例ex39的方法，其中报告所述第一过滤器元件状态包括在用户界面上显示数据。
[0119]
实例ex41:实例ex39的方法，其中报告所述第一过滤器元件状态包括无线地发送数据。
[0120]
实例ex42:实例ex38-ex41中任一项的过滤方法，进一步包括在第二时间测量由所述第一过滤器元件限定的第一反应性纤维条的第一电特性，其中在所述第一时间的第一电特性不等于在所述第二时间的第一电特性。
[0121]
实例ex43:实例ex38-ex42中任一项的过滤方法，进一步包括将所述第一过滤空气暴露于uv光。
[0122]
实例ex44:实例ex43的过滤方法，进一步包括由多面反射器反射所述uv光。
[0123]
实例ex45:实例ex38-ex44中任一项的过滤方法，进一步包括使所述第一过滤空气在湿度源上方穿过。
[0124]
实例ex46:实例ex45的过滤方法，其中所述湿度源是水储集器。
附图说明
[0125]
现在将参考附图进一步描述若干实例，其中：
[0126]
·
图1是与实施例一致的示例性过滤器元件。
[0127]
·
图2是示例性过滤器系统的横截面视图。
[0128]
·
图3是示例性过滤器系统的另一个横截面视图。
[0129]
·
图4是示例性过滤器系统的另一个横截面视图。
具体实施方式
[0130]
图1描绘了过滤器元件2的实例。过滤器元件2大体上构造成过滤空气。过滤器元件2具有构造成过滤穿过过滤器元件2的空气的过滤介质24。过滤介质限定流动面10和围绕流
动面的周边11。周边11具有第一边缘12和第二边缘13，其中第二边缘13与第一边缘12相对。在一些实施例中，过滤介质具有介质纤维组合物。介质纤维组合物可包括纤维素、聚合物、玻璃和其它类型的纤维和纤维组合。在一些实施例中，过滤介质可由颗粒物质构成。过滤介质可由不同过滤介质的层构成。过滤介质大体上将具有各种内在特征，包括介质电特性。
[0131]
过滤器元件可具有：具有不同于第一介质纤维组合物的第一纤维组合物的第一反应性纤维条21。第一反应性纤维条21从过滤介质24的第一边缘12延伸到第二边缘13。第一反应性纤维条21延伸跨越过滤介质24的流动面10。第一反应性纤维条21可具有基于暴露于第一空气组分而变化的第一电特性。第一反应性纤维条的第一电特性可不等于过滤介质的相同类型的电特性，这在上文已经详细论述。在此实例中，过滤器元件2具有第二反应性纤维条22。第二反应性纤维条22从过滤介质的第一边缘12延伸到第二边缘13。第二反应性纤维条22具有不同于介质纤维组合物的第二纤维组合物。第二反应性纤维条22具有不同于第一反应性纤维条21的第一纤维组合物的第二纤维组合物。然而，第二反应性纤维条22可按照与上文关于第一反应性纤维条的构造的描述一致的方式构造。第二反应性纤维条22具有基于暴露于不同于第一空气组分的第二空气组分而变化的第二电特性。此构造有利地允许检测不同于第一空气组分的第二空气组分，第一空气组分配置成由第一反应性纤维条21检测。
[0132]
第二反应性纤维条22的第二电特性大体上不等于过滤介质24的对应电特性(相同类型的电特性)。例如，类似于上文参考第一反应性纤维条21所描述的，第二反应性纤维条22的电阻可不等于，例如小于过滤介质24的电阻。第一过滤介质24分离第一反应性纤维条21和第二反应性纤维条22。当测量反应性纤维条之一的电特性时，此构造可有利地防止第一反应性纤维条21与第二反应性纤维条22之间的电干扰。
[0133]
此处，过滤器元件具有第三反应性纤维条23。第三反应性纤维条23具有基于暴露于不同于第一空气组分和第二空气组分的第三空气组分而变化的第三电特性。此构造可有利地允许检测不同于第一空气组分的第三空气组分，第一空气组分配置成由第一反应性纤维条21检测。此构造可有利地允许检测不同于第二空气组分的第三空气组分，第二空气组分配置成由第二反应性纤维条22检测。
[0134]
第三反应性纤维条23的第三电特性大体上不等于过滤介质24的对应电特性(相同类型的电特性)。例如，类似于上文参考第一反应性纤维条21所描述的，第三反应性纤维条23的电阻可不等于，例如小于过滤介质24的电阻。过滤介质24分离第二反应性纤维条22和第三反应性纤维条23。如上所述，与本技术一致的过滤器元件可具有附加的反应性纤维条。在一些实施例中，可省略第三反应性纤维条23。反应性纤维条中的每一条可构造成对不同空气组分反应。反应性纤维条21、22、23中的每一条可构造成具有与过滤介质不同的电阻。在一些实施例中，反应性纤维条中的每一条可具有比过滤介质更低的电阻率。
[0135]
在一个实例中，过滤介质24的流动面10可具有约475.0mm的宽度、约490.1mm的高度和约232,787mm2的面积。第一反应性纤维条21可具有流动面10的约4％的表面积。第二反应性纤维条22可具有流动面10的约4％的表面积。第三反应性纤维条23可具有流动面10的约6％的表面积。第一反应性纤维条21、第二反应性纤维条22和第三反应性纤维条23的组合可具有流动面10的表面积的约14％的表面积。
[0136]
图2描绘了与实施例一致的示例性系统1的横截面视图。系统1是过滤系统，其大体
上构造成过滤空气。系统1构造成接收第一过滤器元件，如图1的示例性过滤器元件。过滤系统1具有系统壳体70。系统壳体70构造成引导空气通过过滤器元件以过滤空气。
[0137]
系统壳体70限定第一过滤器容置部17，第一过滤器容置部构造成接收第一过滤器元件。第一过滤器容置部限定了气流路径的一部分，这将在下文参考图3论述。第一过滤器容置部17可具有密封结构，密封结构构造成接收围绕过滤器元件的周边的密封件，以阻挡围绕过滤器元件的气流。此密封件可设置在过滤器元件与壳体70之间。在一些实施例中，诸如上文所论述的那些的过滤器元件设置于第一过滤器容置部17中。
[0138]
系统具有与第一过滤器容置部17电连通的第一对电极71。第一对电极71大体上构造成限定跨越第一过滤器容置部17的第一导电路径。因而，第一对电极71构造成限定跨越气流路径的第一导电路径。当过滤器元件设置在第一过滤器容置部17中时，如图1的过滤器元件，第一对电极限定跨越第一过滤器元件2的第一导电路径。第一过滤器元件2的第一反应性纤维条21构造成当第一过滤器元件2设置在第一过滤器容置部17中时与第一对电极71电连通。
[0139]
系统具有与第一过滤器容置部17电连通的第二对电极72。第二对电极72大体上构造成限定跨越第一过滤器容置部17的第二导电路径。第二对电极72大体上构造成限定跨越气流路径的第二导电路径。当过滤器元件2(如参考图1描述的)设置在第一过滤器容置部17中时，第二对电极72限定跨越第一过滤器元件2的第二导电路径。当第一过滤器元件2设置在第一过滤器容置部17中时，第二反应性纤维条22可与第二对电极72电连通。
[0140]
系统具有与第一过滤器容置部17电连通的第三对电极73。第三对电极73大体上构造成限定跨越第一过滤器容置部17的第三导电路径。第三对电极73大体上构造成限定跨越气流路径的第三导电路径。当过滤器元件2(如参考图1描述的)设置在第一过滤器容置部17中时，第三对电极73限定跨越第一过滤器元件2的第三导电路径。第三反应性纤维条23构造成当第一过滤器元件2设置在第一过滤器容置部17中时与第三对电极73电连通。
[0141]
在当前实例中，系统1具有液体储集器26。液体储集器26构造成接收液体，如水或水溶液。液体储集器26大体上与气流路径隔离，这将在下文参考图3更详细论述。
[0142]
图3是过滤系统的另一个横截面视图。系统可与上文参考图2论述的系统一致。特别地，图3中描绘的横截面可垂直于图2中可见的横截面。
[0143]
过滤系统1具有系统壳体70。系统壳体70构造成引导空气通过过滤器元件以过滤空气。系统壳体70限定空气入口40、空气出口41和从空气入口40延伸到空气出口41的气流路径43。系统壳体70限定第一过滤器容置部17，第一过滤器容置部构造成接收第一过滤器元件。气流路径43延伸通过第一过滤器容置部17，使得当过滤器元件设置在过滤器容置部内时，气流路径43延伸通过过滤器元件。气流路径43从空气入口40通过第一过滤器容置部17延伸到空气出口41。在当前实例中，空气入口40和空气出口41，或空气入口40和空气出口41两者可由筛网结构限定。风扇14联接到壳体，所述风扇构造成在气流路径43中生成流体流。
[0144]
第一过滤器容置部17大体上构造成接收第一过滤器元件，如上文参考图1描述的过滤器元件2，使得沿着气流路径43流动的空气被限制绕过过滤器元件。第一过滤器容置部17可延伸跨越气流路径43。在一些实施例中，过滤器元件2设置在第一过滤器容置部17中。系统1可具有成对电极，其目前不可见，但参考图2可见并且在上文描述。
[0145]
在此实例中，系统1构造成接收用于过滤的两个过滤器元件。因而，系统壳体70限定第二过滤器容置部18，所述第二过滤器容置部构造成接收第二过滤器元件。第二过滤器容置部18可沿着气流路径43限定在第一过滤器容置部17的下游。第二过滤器容置部18可构造成与上文第一过滤器容置部17的描述一致。一对或多对电极可构造成限定跨越第二过滤器容置部18的导电路径，类似于上文参考图2所论述的第一对电极和第二对电极。在包括第二过滤器容置部18的一些实施例中，第二过滤器元件可设置在第二过滤器容置部18中。第二过滤器元件可具有与上文参考图1论述的过滤器元件的构造、材料和特性一致的构造、材料和特性。
[0146]
系统壳体70限定液体储集器26。液体储集器26构造成与气流路径43气相连通。液体储集器26构造成允许来自液体储集器26的液体蒸发到气流路径43中。有利地，液体储集器26可通过将水分引入过滤的空气中来改善空气的空气质量。液体储集器26可构造成接收水或水溶液。在一些实施例中，液体储集器26构造成接收包括芳香剂的水溶液。液体储集器26可与气流路径43基本上隔离。
[0147]
在此实例中，液体储集器26通过从液体储集器26延伸到气流路径43中的芯吸材料20与气流路径43气相连通。通过气流路径43的气流可有助于芯吸材料20上的液体的蒸发，这可导致使气流路径43中的空气变湿。在此实例中，芯吸材料20在空气入口40、第一过滤器容置部17和第二过滤器容置部18的下游，但可设想其它构造。芯吸材料20邻近系统壳体70的空气出口41。
[0148]
各种系统可具有与成对电极连通的控制器19，这在上文参考图2论述。控制器19可配置成跨越相关成对电极施加电压，并且测量跨越过滤器容置部的对应电特性。电特性可允许控制器确定过滤器元件状态，这在上文已经详细论述。尽管目前不可见，但系统1可具有与控制器19连通的界面28。界面28可配置成基于第一电特性和第二电特性报告过滤器元件状态，这在上文已经详细论述。
[0149]
此处，系统1具有包括在系统中的紫外光源15。uv光源15可操作地联接到系统壳体70。在此实例中，uv光源15具有两个uv灯泡。uv光源15定位成在气流路径43中发射光。此构造可有利地中和或限制气流路径43内的微生物的生长。此处，uv光源15定位成在液体储集器26中发射光。此构造可有利地中和或限制液体储集器26内的微生物的生长。在当前实例中，uv光源在气流路径43与液体储存器26之间联接到壳体70。系统壳体70具有透明壁27，其将液体储集器26与uv光源15隔离。来自uv光源15的光配置成穿过透明壁27。在此实例中，uv光源15还定位成将光发射到第一过滤器容置部17中，并且因此发射到设置在第一过滤器容置部17中的第一过滤器元件中。在此实例中，uv光源15还定位成将光发射到第二过滤器容置部18中，并且因此发射到设置在第二过滤器容置部18中的第二过滤器元件中。此构造可有利地中和或限制相关过滤器元件上的微生物的生长。
[0150]
如所提及，在此，uv光源15包括配置成由系统通电的两个uv灯泡。在实施例中，uv光源15包括从uv灯泡反射uv光的反射器，这将在下文参考图4论述。
[0151]
图4描绘了与实施例一致的另一个系统50的横截面视图。除了此处液体储集器26定位在气流路径与uv光源4之间之外，系统50类似于上文参考图2和图3描述的系统。透明壁5定位在液体储集器26与气流路径43之间，使得uv光从uv光源4延伸通过液体储集器26，通过透明壁5并且进入气流路径43中。另外，在当前实例中，此处uv光源包括反射器6，反射器
由系统壳体70内构造成反射uv光的一个或多个表面限定。反射器6构造成沿附加方向反射uv光。此构造可有利地允许使用单个灯泡来沿多个方向引导uv光。
[0152]
出于本说明书和所附权利要求书的目的，除非另有说明，否则表示量、数量、百分比等的所有数字应理解为由术语“恰好”或“约”修饰。在“约”的上下文中，数字a大体上理解为a的a
±
5％或更小。例如，数字a可为a的a
±
3％或更小，例如a的a
±
2％或更小。在此上下文中，数字a可视为包括对于数字a修饰的属性的测量来说在一般标准误差内的数值。在所附权利要求中使用的某些情况下，数字a可偏离上文列举的百分比，条件是a偏离的量不会实质上影响所声称的发明的基本特征和新颖特征。此外，所有范围包括公开的最大和最小点，并且包括可能在本文中具体列举或可能未列举的其中的任何中间范围。